[發明專利]在三維異形曲面腐蝕復雜圖案的方法

有效

• 申請號: 200710024850.5
• 申請日: 2007-07-03
• 公開（公告）號: CN101078873A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 胡寧生;撒世國;胡鵬;康慶生;徐錦新;張毅
• 申請（專利權）人: 航天晨光股份有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 何朝旭

技術領域

本發明涉及一種在三維異形曲面上腐蝕復雜圖案的方法，屬于光化學加工技術領域。

背景技術

化學加工是一種利用酸、堿或鹽的溶液對工件材料的腐蝕溶解作用，以獲得所需形狀、尺寸或表面狀態的工件的特種加工方法?；瘜W加工主要分為化學銑削、光化學加工和化學表面處理三種方法。

光化學加工是照相復制和化學腐蝕相結合的技術，可以在工件表面加工出精密復雜的凹凸圖形。其加工原理是先在薄片形工件兩表面覆上一層感光膠；再將兩片具有所需加工圖形的照相底片對應地覆置在工件兩表面的感光膠上，進行曝光和顯影，感光膠受光照射后變成耐腐蝕性物質，在工件表面形成相應的加工圖形；然后將工件浸入(或噴射)化學腐蝕液中，由于耐腐蝕涂層能保護其下面的金屬不受腐蝕溶解，從而可獲得所需要的加工圖形或形狀。

然而，目前光化學加工局限于在平面上或可展成平面的三維規則表面形成加工圖案。長期以來，由于無法解決將照相底片妥帖覆置在具有三維不規則曲面的工件表面上，因此不能應用于三維異形曲面復雜圖案的腐蝕加工。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對以上現有技術存在的局限性，提出一種在三維異形曲面上腐蝕復雜圖案的方法，該方法可以保證在三維不規則曲面上形成清晰、連續的腐蝕圖案。

為了解決以上技術問題，申請人認識到關鍵難點在于如何將所需圖案精確制作在已涂好感光膠的物體表面。經過反復試驗摸索，創新出包括以下步驟的在三維異形曲面上腐蝕復雜圖案的方法：

1)通過二次照相曝光，將膠片上的設計圖案成像在感光塑料薄膜上；

2)在待腐蝕三維異形曲面上覆蓋一層感光膠；

3)在感光膠上涂附一層透光油脂；

4)將成像后的感光塑料薄膜以最大接觸面積貼附在經過上述處理的整個三維異形曲面上；

5)選擇兩側圖案可以對接處將裕出的局部感光塑料薄膜疊合；

6)將圖案疊合處割開，在保證圖案基本對接的前提下，使疊合處平整化；具體實施時，即可在疊合邊緣割開，從而使原先疊合的感光塑料薄膜相互疊壓，并使圖案銜接過渡順暢；也可以割除疊合部分，從而使割縫兩側感光塑料薄膜平整對接，保證圖案銜接順暢；

7)曝光顯影后，清除感光塑料薄膜，使待腐蝕三維異形曲面與化學腐蝕液接觸。

本發明科學利用了具有良好彎曲性和延展性的感光塑料薄膜，并借助涂附在待腐蝕三維異形曲面上的透光油脂有效保證了感光塑料薄膜貼合時的圓潤飽滿，并便于局部調整對齊圖案。對因曲率變化較大形成的局部裕出，上述方法也考慮了相應的合理處置措施，因此妥善解決了目前光化學加工中的難題，可以在三維不規則曲面上形成清晰、美觀、連續的腐蝕圖案，并且易于實施、制作效果良好。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明一個實施例的工件腐蝕前的示意圖。

圖2為本發明一個實施例的工件腐蝕后的示意圖。

具體實施方式

實施例一

本實施例需要借助在三維異形曲面上腐蝕復雜圖案的方法在圖1所示的三維異形曲面上腐蝕出圖2所示的復雜圖案，該工件的心形截面曲錐筒體表面構成三維異形曲面。

為了解決這一傳統光化學加工工藝無法解決的難題，申請人經過反復試驗摸索，采取了三個相應的有效措施：1.為了保證圖案的彎曲性、延展性，采用了把膠片圖案二次照相曝光成像在感光塑料薄膜上的方法；2.在把圖案塑料薄膜貼附在感光膠上時，為了便于調整及附著服帖，在兩者之間涂刷了一層特殊的油脂，從而起到一定的充斥凹陷平緩過程作用；3.貼好圖案塑料薄膜后，用刀具把曲面上圖案重疊處割開，并將割開處的圖案銜接過渡順暢。具體工藝步驟如下：

1)通過二次照相曝光，將膠片上的設計圖案成像在厚度為15微米的感光塑料薄膜(又稱轉印菲林，規格為1.04米×10米/卷，)上；

2)在待腐蝕三維異形曲面上覆蓋一層感光膠；

3)在感光膠上涂附一層透光油脂(例如“衛士”牌高級潤滑脂SG-508)；

4)將成像后的感光塑料薄膜以最大接觸面積貼附在經過上述處理的整個三維異形曲面上；

5)選擇兩側圖案可以對接處將裕出的局部感光塑料薄膜疊合；

6)保證局部疊合兩側圖案對接，用刀具把曲面上圖案重疊處割開，并使割開處的圖案銜接平整過渡銜接；必要時可以割除疊合部分，從而使割縫兩側感光塑料薄膜平整對接，保證圖案銜接順暢；

7)曝光顯影后，清除感光塑料薄膜，使待腐蝕三維異形曲面與化學腐蝕液接觸。